如图所示,一小球从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道,圆形轨道间不相互重叠,即小球离开圆形轨道后可继续向C

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一小球从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道,圆形轨道间不相互重叠,即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动,C点右侧有一壕沟,CD两点的竖直高度h=0.8m,水平距离s=1.2m,水平轨道AB长为L1=1m,BC长为L2=3m.小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2。则:
(1)若小球恰能通过圆形轨道的最高点,求小球在A点的初速度?
(2)若小球既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进壕沟,求小球在A点的初速度的范围是多少?

◎ 答案

解:(1)对最高点受力分析,应用牛顿第二定律得:  
从A到最高点应用动能定理得:  
则A点的速度为3m/s
(2)C到D的运动时间:    
C点的速度至少为:    
到C点速度为0  
由第一问恰好过最高点时A点的速度也为3m/s可知,能保证不掉壕沟也能保证过最高点了
则从A到D应用动能定理    
则A 的速度至少为5m/s或者是3m/s-4m/s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一小球从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道,圆形轨道间不相互重叠,即小球离开圆形轨道后可继续向C…”主要考查了你对  【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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